Оксид серы (iv) в промышленности получают обжигом сульфидных минералов, например пирита fes2, по реакции
4fes2+11o2=2fe2o3+8so2↑
напиши уравнения реакций и составь суммарную схему получения серной кислоты:
fes2▬►2so2▬►2? ▬►2?
вычисли по схеме массу серной кислоты, которую можно получить из 120 кг пирита
1. Начнем с написания уравнений реакций:
а) Реакция обжига пирита:
4FeS2 + 11O2 -> 2Fe2O3 + 8SO2↑
В этой реакции одна молекула пирита (FeS2) реагирует с 11 молекулами молекулами кислорода (O2) и образует 2 молекулы оксида железа (Fe2O3) и 8 молекул сернистого газа (SO2).
б) Реакция получения серной кислоты из сернистого газа:
2SO2 + O2 -> 2SO3
В этой реакции 2 молекулы сернистого газа (SO2) реагируют с одной молекулой кислорода (O2) и образуют 2 молекулы сернистого ангидрида (SO3).
в) Реакция получения серной кислоты из сернистого ангидрида:
SO3 + H2O -> H2SO4
В этой реакции сернистый ангидрид (SO3) реагирует с водой (H2O) и образует серную кислоту (H2SO4).
2. Составим суммарную схему получения серной кислоты:
fes2▬►2so2▬►2so3▬►H2SO4
Сначала пирит (FeS2) превращается в сернистый газ (SO2), затем полученный сернистый газ окисляется до сернистого ангидрида (SO3), который в конечном итоге реагирует с водой и превращается в серную кислоту (H2SO4).
3. Теперь вычислим, сколько массы серной кислоты можно получить из 120 кг пирита.
Согласно уравнению реакции (а), из 4 молекул FeS2 получается 8 молекул SO2. Так как молярная масса FeS2 равна 119 г/моль, а молярная масса SO2 равна 64 г/моль, то:
масса FeS2 = 120 кг = 120 000 г
количество молей FeS2 = масса FeS2 / молярная масса FeS2 = 120 000 г / 119 г/моль = 1008.4 моль
количество молей SO2 = 8 * количество молей FeS2 = 8 * 1008.4 моль = 8067.2 моль
Затем, по уравнению реакции (б), из 2 молекул SO2 получается 2 молекулы SO3. Так как молярная масса SO3 равна 80 г/моль, то:
масса SO3 = количество молей SO3 * молярная масса SO3 = 8067.2 моль * 80 г/моль = 645,376 г
Наконец, по уравнению реакции (в), из 2 молекул SO3 получается 1 молекула H2SO4. Так как молярная масса H2SO4 равна 98 г/моль, то:
масса H2SO4 = количество молей H2SO4 * молярная масса H2SO4 = 645,376 г/2 моль * 98 г/моль = 31 372,448 г
Таким образом, можно получить около 31 372,448 г (или примерно 31,37 кг) серной кислоты из 120 кг пирита.
Надеюсь, данный ответ был понятен и полезен! Если у вас возникнут еще вопросы, буду рад помочь.